浅论绿色建筑机械设备的应用

摘要：随着社会的发展与进步，重视绿色建筑设备具有重要的意义。本文主要简单的探讨绿色设计在干混砂浆生产设备中的应用。

关键词绿色 建筑 设备 应用 干混 砂浆

引言

我国人口众多、资源相对短缺，因此，环境保护、节约资源成为社会可持续发展的必然要求。建筑机械作为我国经济发展的重要行业，在现代化建设中发挥着越来越重要的作用。时代的进步和社会的发展，对建筑机械提出了更高的要求，建筑机械的环境保护与节能已成为一种趋势。

1、 我国建筑机械的发展现状

我国建筑机械经过50多年的发展，已经成为一个拥有20多类产品、1000多亿元年产值的行业，在世界建筑机械市场也具有一定的影响。随着建筑机械品种和数量的不断增加，大量建筑机械所消耗的资源、排放的污染物以及施工中产生的噪声、粉尘等对环境产生了难以估计的负面影响，而企业却还没有彻底摆脱高能耗、低效益、重污染、粗放式的传统模式。自上个世纪90年代，发达国家建筑机械已经进入信息化发展时期，节能与环保、安全技术、自动化控制技术、可视化技术、人机工程、故障诊断与监控系统、机群作业信息和控制等方面被普遍重视，井出台了相应技术标准。我国的环保和节能建筑机械起步较晚，尚缺乏相应的技术法规和标准，有关环境、安全、人机等方面指标过低，阻碍了我国绿色建筑机械的健康发展。近几 年 的 国际贸易争端由关税壁垒正逐步向环境壁垒转移，“环境”已成为制约和限定贸易自由化的新因素，建筑机械的产品设计与制造要考虑适应环境生态发展的要求，开发研制环保、节能型产品是今后建筑机械发展的必由之路，更是社会可持续发展的必然要求。

2、绿色设计在干混砂浆生产设备中的应用示例

从设计过程出发，干混砂浆生产设备的整个生命过程也与其它机械产品一样，经历产品设计制造、包装运输、应用维护和生命终结后的回收处理等，在这一过程中应遵守上述的绿色设计原则。图1为干混砂浆生产设备流程示意图。

2．1搅拌系统

如何提高干混砂浆的搅拌质量与生产效率，缩短搅拌时间与降低能耗，已逐渐成为干混砂浆生产设备绿色设计的一项重要指标，设计时可采用如下几种强化方法来达到目的。

2．1．1物理强化方法

在搅拌过程中可采用超声波作用或电磁波作用等辅助手段，对干混砂浆进行活化，可改善于混砂浆的工作性能。也可调节干混砂浆生产时的温度来控制搅拌过程中干混砂浆结构形成的物理化学过程的速度和持续时间，来达到强化目的。

2．1．2化学强化方法

化学强化方法主要是指采用调节干混砂浆性能的各种外加剂，因干混砂浆有着较高的工作性要求，所以必须加入外加剂以增强其工作性能。外加剂能增加和易性和粘附力、提高保水性、减小分层度、提高抗渗性和抗冻性以及砂浆的抗裂性，使得砂浆易于薄层施工等等，因而在国内外被广泛使用。

2．1．3机械强化方法

(1)搅拌装置参数优化法。

搅拌装置是搅拌机的核心，直接决定干混砂浆的搅拌质量和效率。在现有搅拌机的基础上，可以通过优化搅拌装置参数来强化搅拌过程，从而改善搅拌效果。搅拌装置的结构和运动参数主要包括搅拌臂的排列形式、搅拌叶片安装角度、拌筒长宽比和搅拌速度等，对搅拌参数进行合理的匹配，可以实现良好的物料对流和扩散运动，从而达到提高搅拌质量和效率的目的。

(2)振动搅拌法。

振动搅拌是强化干混砂浆生产过程、提高搅拌质量和效率的较合理方法。众所周知，混合料在振动时，颗粒之间的摩擦力和粘着力急剧减小。振动搅拌就是利用这一特性，在搅拌的同时加以振动，使物料颗粒处于颤动状态，使各颗粒均匀分布，以达到宏观和微观上的匀质；同时，振动搅拌使物料颗粒的运动速度增加，并增加物料颗粒间相互碰撞的次数。

有关学者对立轴式和连续式振动搅拌机进行试验研究，结果表明振动搅拌能有效提高搅拌质量和效率，但其集中的振动源所需的振动强度太大，导致激振器轴承寿命较短。设计时可采用将搅拌轴和搅拌叶片及臂作为振动活化源，振动和强制搅拌相结合的方法，将激振器与搅拌机构一体化设计，并应用于双卧轴搅拌机上。该方案振动作用面积和空间大、振动能量分布均匀、所需振动强度小，不仅能有效改善搅拌效果，还可保证振动搅拌机的工作可靠性。

(3)双叶片搅拌法。

单叶片搅拌机低效区的存在会严重影响干混砂浆的搅拌质量，因为低效区搅拌速度较低，故混合料得不到有效的搅拌。双叶片搅拌法即在原有搅拌装置主叶片的相对―侧、靠近搅拌轴处安装副叶片，并增加主、副叶片的径向安装角度，使物料沿搅拌臂方向的径向对流运动更趋合理，从而有效地消除搅拌低效区，达到宏观和微观均匀。采用双叶片搅拌结构，不但能强化干混砂浆搅拌过程、提高搅拌质量，而且还可以减小拌筒磨损区域，降低磨损强度。以上3种机械强化方法均能有效提高搅拌质量和效率，满足绿色设计的要求。相对于物理、化学方法，机械强化方法简单可靠、易于实现，制造和维护成本低，对环境影响较小，能有效提高搅拌质量和效率，是一种较为经济有效的方法。

2．1．4辅助搅拌装置

在搅拌筒合适位置安装飞刀，辅助搅拌装置中高速旋转的飞刀可快速激活亚活动区的物料，缩短混合时间，保证干混砂浆中微量添加剂的匀质性，飞刀还可以解决纤维抱团现象。高速飞刀采用耐磨合金铸件，有极高的耐磨损性能。

2．1．5卸料机构

卸料机构采用液压卸料并带自锁机构，卸料机构亦可采用气动卸料。其中气动卸料机构包括气缸、摇臂、电磁阀等，液压卸料机构配备液压动力包及液压缸等。

2．2烘干系统

设计时可采用三筒烘干机[6]，这种烘干机系引进欧洲先进技术，由3个不同直径的同心圆筒彼此相嵌组合而成。三筒烘干机能充分利用余热、减少散热损失，增加热交换面积，使烘干机的单位容积蒸发强度大大提高，从而有效地提高热能利用率，降低能耗，使三筒烘干机的热效率得到较大幅度的提高。与相同效率的单筒烘干机相比，热效率可提高50％左右，节约能耗一倍以上。

三筒烘干机的筒体长度是单筒烘干机的三分之一，基础面积比单筒烘干机节约65％左右，基础投资相应降低，图2所示为该种类型烘干机的工作原理示意图。该烘干机采用托轮与轮带的摩擦传动，传动功率低，降低了设备工作时的噪声。密封系统采用了微接触技术，密封效果更佳，减少了粉尘污染。

图2烘干机工作原理示意图

2．3筛分系统

由单级直线振动筛或分级筛组成。振动筛应结构设计合理，筛网更换方便，有利于提高生产效率。

2．4计量系统

干混砂浆生产设备的计量系统主要依靠称重传感器。计量秤应具有工作稳定性好、抗干扰能力强的特点。计量秤重心的精确设计，计量秤的抗振、防磨措施的采用，可使计量精度在施工过程中始终得到保证。

2．5包装及散装物流系统

包装机可采用DJ定量包装机，计量范围应在0．5--lOOkg，计量精度为5／l000。包装好的料袋美观、挺直、饱满，采用双机合一的包装系统具有自动化程度高、包装速度快、计量精度高等特点，能很好地完成全部产品的包装过程。当然，也可采用散装方式，散装物流系统可采用3种方式：散装罐、背罐车、干混砂浆运输车。

散装物流系统具有如下优势：

(1)建筑工地无粉尘，利于环境保护；

(2)全部机械化，可成倍提高效率，大大降低相关人员的劳动强度；

(3)几乎无损失，即时搅拌即时使用；

(4)全天候工作；

(5)节约堆放和加工场地；

(6)节省包装费用，降低成本。

2．6减振降噪除尘

搅拌过程中搅拌设备会产生较大的冲击和振动，为了减少振动，在材料方面，可选用具有减振吸振性能的高强度铸铁材料；在结构方面，可采用国际上流行的应力自持的整体承载梁，让应力在结构内部自行抵消；也可采用隔振性能好的各种弹性支承。

搅拌设备工作中产生的噪声，对周围环境的影响是比较明显的。为了降低噪声，在产品设计时要积极开发和选用低噪声发动机，而且需采用制造精度和装配质量高的主体结构。搅拌设备在工作过程中，不可避免地会产生粉尘，如果不及时处理，会对环境和产品产生污染，严重时会损坏设备。可采用排风吸尘和密封处理，所有的物料从上料、配料、计量、加料到搅拌出料都应在密闭状态下进行。搅拌机盖、砂计量斗、水泥、粉煤灰计量斗、粉状外加剂计量斗、打包机的排尘管均与除尘器相连，从而降低粉尘排放量，降低粉尘对环境的污染。

3、结束语

目前，可持续发展已成为世界的共识，绿色化已成为世界进步和发展的必然潮流，绿色技术是解决资源和环境问题的最佳途径。建筑机械的发展面临绿色的机遇与挑战，所以应顺应时代潮流，推广绿色技术，生产绿色产品，提高市场竟争力，使建筑机械获得更大的发展，才是历史赋予我们的光荣使命。

参考文献

[1]建筑机械使用安全技术规程.北京:中国建筑工业出版社 ，2001.

[2l朱森林.建筑机械管理知识与技术[Ml.北京:机械工业出版 社，200

注：文章内所有公式及图表请以PDF形式查看。